новая папка / 4006425

4006425-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006425A[]

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ FIELD OF THE INVENTION Настоящее изобретение в целом относится к интегральным схемам миллиметрового диапазона и, более конкретно, к таким схемам, в которых используется так называемый "диэлектрический направляющий элемент изображения" для поддержания распространения миллиметровых волн и обеспечения смешивания частот и их обнаружения. This invention relates generally to millimeter wave integrated circuits and more particularly to such circuits utilizing the so called "dielectric image guide" to sustain millimeter wave propagation and provide frequency mixing and detection thereof. ПРЕДПОСЫЛКИ И СВЯЗАННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ BACKGROUND AND RELATED APPLICATION Диэлектрическая волноводная структура изображения широко известна в микроволновой промышленности и включает в себя прямоугольную полосу либо из диэлектрического материала, либо из полупроводникового материала с высоким удельным сопротивлением с заданным прямоугольным поперечным сечением, установленную на металлической пластине заземления (также называемой «плоскостью изображения»). бесконечной площади. Диэлектрическая или полупроводниковая прямоугольная полоса обычно упоминается в данной области техники как направляющая изображения и используется для передачи энергии микроволн или миллиметровых волн от точки к точке на земле или плоскости изображения. Этот волновод не требует металлизации поверхности для управления или ограничения распространения энергии внутри волновода, как, например, в случае волноводных структур полоскового или микрополоскового типа. Структура диэлектрического изображения описанного здесь типа была раскрыта еще в 1958 г. в статье С.П. Шлезингера и др., озаглавленной «Линии диэлектрического изображения», IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, июль 1958 г., стр. 29 и далее. The dielectric image waveguiding structure is generally known in the microwave industry and includes a rectangular strip of either a dielectric material or high resistivity semiconductive material of predetermined rectangular cross section and mounted on a metal ground plane (also referred to as an "image plane") of infinite area. The dielectric or semiconductive rectangular strip is generally referred to in the art as the image guide and is useful for coupling microwave or millimeter wave energy from point to point on the ground or image plane. This image guide requires no surface metallization to control or confine the propagation of energy within the image guide, as in the case, for example, of the stripline or microstrip type of waveguide structures. The dielectric image structure of the type disclosed herein was disclosed as early as 1958 in an article by S. P. Schlesinger et al entitled "Dielectric Image Lines", IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, July 1958, at page 29 et seq. Дополнительные примеры таких направляющих изображений показаны на фиг. 1с патента США. № 3,903,488 и в нашей совместно рассматриваемой заявке Сер. № 632613, поданной 14 ноября 1975 г., а также Э. А. Дж. Маркатили в статье, озаглавленной «Диэлектрический прямоугольный волновод и направленный ответвитель для интегрированной оптики», The Bell System Technical Journal, сентябрь 1969 г., стр. 2071 и далее. Further examples of such image guide structures are disclosed in FIG. 1c of U.S. Pat. No. 3,903,488 and in our copending application Ser. No. 632,613 filed Nov. 14, 1975, and also by E. A. J. Marcatili in an article entitled "Dielectric Rectangular Waveguide and Directional Coupler for Integrated Optics", The Bell System Technical Journal, Sept. 1969, at page 2071 et seq. Диэлектрический световод вышеупомянутого типа особенно полезен для поддержания основной моды Ey@11 распространения миллиметровых волн в диапазоне частот миллиметровых волн от 30 до 300 ГГц. Конкретные размеры высоты поперечного сечения и ширины направляющей изображения, конечно же, зависят от конкретной частоты или интересующего частотного диапазона в вышеуказанном диапазоне от 30 до 300 ГГц. То есть конкретный контур электрического (E) поля этой основной моды распространения волны Ey@11 будет меняться в зависимости от частоты, так что размеры высоты и ширины направляющей изображения могут быть адаптированы для соответствия конкретному E-полю. контура и тем самым обеспечить наиболее эффективную передачу энергии микроволн или миллиметровых волн внутри направляющей изображения. The dielectric image guide of the above type is particularly useful in sustaining the fundamental Ey@11 mode of millimeter wave propagation in the millimeter wave frequency range of 30 to 300 GHz. The particular cross section height and width dimensions of the image guide are, of course, dependent upon the particular frequency or frequency range of interest within the above 30 to 300 GHz range. That is, the specific contour of the electric (E) field of this Ey@11 fundamental mode of wave propagation will vary with frequency, so that the height and width dimensions of the image guide can be tailored to correspond to a particular E-field contour and thereby provide the most efficient transmission of microwave or millimeter wave energy within the image guide. В некоторых приложениях интегральных схем миллиметрового диапазона желательно обеспечить либо смешивание частот и преобразование, либо детектирование энергии, распространяемой в направляющей изображения, и общеизвестно, что диоды смесителя могут быть установлены на пути распространения энергии в изображении. руководство для обеспечения одной или обеих из этих двух функций. Например, когда диод смесителя или детектора установлен таким образом и подключен к известной схеме детектора, он будет функционировать для создания выходного напряжения, пропорционального входной мощности, полученной от направляющей изображения. In certain millimeter wave integrated circuit applications, it is desirable to provide either frequency mixing and conversion or detection of the energy propagated in the image guide, and it is generally known that mixer diodes can be mounted in the path of the energy propagated in the image guide to provide either or both of these two functions. For example, when a mixer or detector diode is so mounted and connected in a known detector circuit, it will function to develop an output voltage which is proportional to the input power received from the image guide. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ PRIOR ART В заключительном отчете Р. М. Нокса и др., озаглавленном «Исследование использования интегральных схем линий микроволнового изображения для использования в радиометрах и других микроволновых устройствах в диапазоне X и выше», заключительный отчет, NASA CR-112107, август 1972 г., раскрыта интегральная схема направляющей изображения, в которой диод смесителя установлен на земле или плоскости изображения схемы и расположен в полости направляющей изображения. Однако эта структура направляющей изображения, предложенная Ноксом и др., имеет несколько явных недостатков, среди которых сложность построения интегральной схемы Нокса и др., а также тот факт, что физический (диэлектрический) разрыв между смесительным диодом и фильтром нижних частот эта схема делает структуру схемы с большими потерями. Кроме того, конкретное резьбовое соединение, показанное на фиг. 57 вышеупомянутого раскрытия Нокса и др., является непрактичным и ненадежным с точки зрения производства в больших объемах и с высокой производительностью. In a final report by R. M. Knox et al entitled "Investigation of the Use of Microwave Image Line Integrated Circuits for Use in Radiometers and Other Microwave Devices in X-Band and Above", Final Report, NASA CR-112107, Aug., 1972, there is disclosed an image guide integrated circuit in which a mixer diode is mounted on the ground or image plane of the circuit and situated in a cavity of the image guide. However, this image guide structure proposed by Knox et al has several distinct disadvantages, among which include the difficulty of constructing the Knox et al integrated circuit and further the fact that the physical (dielectric) discontinuity between the mixer diode and the low pass filter of this circuit makes the circuit structure very lossy. Moreover, the particular screw connection disclosed in FIG. 57 of the above Knox et al disclosure is impractical and unreliable from a high volume and high yield manufacturing standpoint. ИЗОБРЕТЕНИЕ THE INVENTION Общая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить новую и усовершенствованную схему интегрированного смесителя и детектора с диэлектрическим направляющим изображением, которая работает для обеспечения высокоэффективного частотного смешения и обнаружения энергии микроволнового и миллиметрового волн и которая обладает как конструктивными, так и электрическими преимуществами по сравнению с структура направляющей изображения, предложенная выше Knox et al. The general purpose of the present invention is to provide a new and improved dielectric image guide integrated mixer and detector circuit which is operative to provide highly efficient frequency mixing and detection of microwave and millimeter wave energy, and which possesses both structural and electrical superiority relative to the image guide structure proposed above by Knox et al. Для достижения этой цели мы сконструировали усовершенствованную интегральную схему диэлектрической направляющей изображения, включающую заземляющую пластину, на которой установлена первая секция направляющей изображения заданной высоты и ширины. Переходная секция направляющей изображения интегрально соединена с первой секцией направляющей изображения и включает в себя полость, имеющую один поперечный размер, то есть ширину входного отверстия, больше, чем соответствующий поперечный размер первой секции направляющей изображения. Диод смесителя или детектора установлен в полости переходной секции направляющей изображения и действует либо для смешивания частот, либо для обнаружения энергии миллиметровых волн, принимаемой от первой секции направляющей изображения. Поперечный размер полости у входного отверстия в ней для приема энергии миллиметровых волн больше соответствующей ширины присоединяемой первой секции изображения на заданную величину, связанную с основным видом распространения волны в первой секции изображения. Это гарантирует, что энергия миллиметровых волн будет эффективно передаваться из первой секции направляющей изображения в резонатор, где она смешивается или детектируется диодом. To achieve this purpose, we have constructed an improved dielectric image guide integrated circuit including a ground plane upon which a first image guide section of predetermined height and width is mounted. An image guide transition section is integrally joined to the first image guide section and includes a cavity therein having one transverse dimension, i.e. its input port width, larger than a corresponding transverse dimension of the first image guide section. A mixer or detector diode is mounted in the cavity of the image guide transition section and is operative to either frequency mix or detect millimeter wave energy received from the first image guide section. The transverse dimension of the cavity at the input opening therein for receiving millimeter wave energy is greater than the corresponding width of the joining first image guide section by a predetermined amount related to the fundamental mode of wave propagation in the first image guide section. This insures that millimeter wave energy will be efficiently coupled from the first image guide section into the cavity where it is mixed or detected by the diode. Следовательно, диод не нагружен емкостно ни первой секцией направления изображения, ни второй секцией направления выходного изображения, которая соединена с другой стороной резонатора. Therefore, the diode is not capacitively loaded by either the first image guide section, or by a second, output image guide section which is joined to the other side of the cavity. Соответственно, целью настоящего изобретения является создание новой и улучшенной интегральной схемы диэлектрической направляющей изображения для эффективного микширования или обнаружения энергии миллиметровых волн. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new and improved dielectric image guide integrated circuit for efficiently mixing or detecting millimeter wave energy. Другая цель состоит в том, чтобы предоставить интегрированную схему управления изображением описанного типа, обладающую как конструктивными, так и электрическими характеристиками, превосходящими аналогичные известные устройства уровня техники. Another object is to provide an integrated image guide circuit of the type described possessing both structural and electrical characteristics superior to similar state of the art devices known to us. Другой задачей является создание интегральной схемы диэлектрической направляющей изображения описанного типа, которая приспособлена для использования либо с низкочастотным фильтром, либо с режекторной полосой, либо с другими конфигурациями фильтров металлизации, которые могут быть непосредственно нанесены, например, путем печати, на поверхность диэлектрического изображения. руководство. Another object is to provide a dielectric image guide integrated circuit of the type described which is adapted for use with either low pass or band reject or other metallization filter configurations that can be directly deposited, such as by printing, on the surface of the dielectric image guide. Еще одна цель состоит в том, чтобы предоставить интегральную схему диэлектрической направляющей изображения описанного типа, которая особенно хорошо подходит для использования с диодами Шоттки с высокой частотой среза. Такие диоды адаптированы для металлических нитевидных контактов, обеспечиваемых этой схемой, и подходят для различных приложений с частотой миллиметровых волн. A further object is to provide a dielectric image guide integrated circuit of the type described which is especially well suited for use with high cutoff frequency Schottky diodes. Such diodes are adapted for metal wisker-like contacts provided by this circuit and are suitable for a variety of millimeter wave frequency applications. Еще одна цель состоит в том, чтобы предоставить интегральную схему миллиметрового диапазона описанного типа, которая предлагает преимущества низкой стоимости и надежности с точки зрения структурной целостности и небольшого размера. A further object is to provide a millimeter wave integrated circuit of the type described which offers the advantages of low cost and reliability in terms of structural integrity and small size. Эти и другие цели и признаки изобретения станут более очевидными из следующего описания прилагаемых чертежей. These and other objects and features of the invention will become more readily apparent in the following description of the accompanying drawings . ЧЕРТЕЖИ DRAWINGS ИНЖИР. 1а представляет собой вид сверху интегрированной конструкции направляющей изображения, воплощающей изобретение. FIG. 1a is a plan view of the integrated image guide structure embodying the invention. ИНЖИР. 1b представляет собой вид сбоку интегрированной конструкции, показанной на фиг. 1а. FIG. 1b is an elevational view of the integrated structure of FIG. 1a. ИНЖИР. 2а представляет собой вид в перспективе одного типа практической интегральной схемы, воплощающей изобретение. FIG. 2a is a perspective view of one type of practical integrated circuit embodying the invention. ИНЖИР. 2b представляет собой увеличенный вид в разрезе по линиям b-b на фиг. 2а. FIG. 2b is an enlarged sectional view taken along lines b--b of FIG. 2a. ИНЖИР. 2c иллюстрирует распределение электрического поля для энергии, которая распространяется вниз по секции направляющей входного изображения на указанных выше фигурах. FIG. 2c illustrates the electric field distribution for energy which is propagated down the input image guide section of the above identified figures. Обратимся теперь к фиг. 1a и 1b показана металлическая заземляющая пластина 10 бесконечной площади, и она обычно может быть изготовлена из позолоченной латуни, меди или алюминия или других эквивалентных заземляющих пластин из металлов или металлических сплавов, подходящих для использования в диэлектрическом направляющем изображении. Первая или входная секция 12 направляющей изображения установлена, как показано, на поверхности заземляющей пластины 10 и включает сужающуюся секцию 13 ввода энергии. Входная секция 13 направляющей секции 12 предпочтительно может быть электромагнитно связана известным образом для приема поступающей энергии миллиметровых волн от другой волноводной структуры соответствующей согласующей и связывающей геометрической конфигурации и конфигурации поперечного сечения. Referring now to FIGS. 1a and 1b, there is shown a metal ground plane 10 of infinite area and it may typically be machined from gold plated brass or from copper or aluminum or other equivalent ground plane metals or metal alloys suitable for use in a dielectric image guide. A first or input image guide section 12 is mounted as shown on the surface of the ground plane 10 and includes a tapered, energy input section 13. The input section 13 of the guide section 12 may advantageously be electromagnetically coupled in a known manner to receive incoming millimeter wave energy from another waveguiding structure of appropriate matching and coupling geometrical and cross-sectional configuration. Вторая или выходная секция 14 направляющей изображения соединена с первой или входной секцией 12 направляющей изображения посредством переходной секции 16 направляющей изображения с переменным поперечным сечением. Кроме того, переходная секция 16 направляющей изображения имеет полость или отверстие 18 с размером W1 порта ввода энергии, который больше, чем соответствующий размер ширины W2 примыкающей первой секции 12 направляющей изображения. Точная величина, на которую изменяются эти размеры W1 и W2, будет, как объяснено ниже, зависеть от контура основной моды энергии миллиметровых волн Ey@11, которая будет распространяться в секциях 12, 14 и 16 направляющих изображения. Этот контур, в свою очередь, зависит от частоты энергии Ey@11, распространяемой в направляющей изображения. Но тот факт, что размер ширины W1 отверстия резонатора немного больше, чем ширина W2 входной секции 12 волновода, обеспечивает эффективную передачу энергии из входной секции 12 волновода изображения в резонатор 18, где она может затем смешиваться или обнаруживаться небольшим полупроводниковым диодом 20. A second or output image guide section 14 is coupled to the first or input image guide section 12 by means of an image guide transition section 16 of a variable cross section. Additionally, the image guide transition section 16 has a cavity or opening 18 therein with an energy input port dimension W1 which is greater than the corresponding width dimension W2 of the adjoining first image guide section 12. The exact amount by which these dimensions W1 and W2 vary will, as explained below, depend upon the contour of the fundamental mode of Ey@11 millimeter wave energy to be propagated in the image guide sections 12, 14, and 16. This contour is in turn dependent upon the frequency of the Ey@11 energy propagated in the image guide. But the fact that the width dimension W1 of the cavity opening is slightly greater than the width W2 of the input waveguide section 12 insures that there is an efficient coupling of energy from the input image guide section 12 and into the cavity 18 where it may then be mixed or detected by a small semiconductor diode 20. Смесительный или детекторный диод 20 монтируется, как показано, на нижней стороне съемной металлической крышки 22, которая полностью закрывает резонатор 18. Крышка 22 отстоит от обращенной к заданной области 23 заземляющей плоскости 10 на размер высоты секций 12, 14 и 16 передачи направляющей изображения ввода, вывода и переходного изображения соответственно. The mixer or detector diode 20 is mounted as shown on the underside of a removable metal cover 22 which provides a complete enclosure for the cavity 18. The cover 22 is spaced apart from a facing predefined area 23 of the ground plane 10 by the height dimension of the input, output and transition image guide transmission sections 12, 14 and 16, respectively. Подходящее рабочее смещение постоянного тока для диода 20 обеспечивается с помощью нитевидного контакта 24, который проходит от большего встроенного штыря 26 смещения постоянного тока, который запрессован в небольшой цилиндрический канал 27 в заземляющей пластине 10. Предпочтительно, обращенная лицевой стороной вниз диодная часть смесителя или детекторного диода 20 имеет хорошо известную конфигурацию сот и имеет большое количество отверстий, любое из которых приспособлено для приема конца кошачьего уса 24. Этот тип полупроводникового диода и соответствующая структура электрического контакта описаны более подробно, например, в статье Гарри Л. Стовера и др., озаглавленной «Твердотельные устройства и компоненты для систем приемника-передатчика миллиметрового диапазона», The Microwave Journal , февраль 1973 г., стр. 35-41. A suitable DC operating bias for the diode 20 is provided by means of a wisker contact 24 which extends from a larger integral DC bias pin 26 which is press fit into a small cylindrical passage 27 in the ground plane 10. Preferably, the face-down area of the mixer or detector diode 20 is of the well known honeycomb configuration, and has a large plurality of openings therein, any one of which is adapted to receive the tip end of the cat wisker 24. This type of semiconductor diode and its corresponding electrical contact structure is described in further detail, for example, in an article by Harry L. Stover et al entitled "Solid State Devices and Components for Millimeter-Wave Receiver-Transmitter Systems", The Microwave Journal, Feb. 1973, pages 35-41. Фильтр нижних частот или полосовой режекторный фильтр или другой подходящий фильтрующий или согласующий импеданс рисунок металлизации 28 может быть предпочтительно нанесен на верхнюю поверхность секции 14 направляющей выходного изображения и может использоваться, например, для обеспечения желаемого фильтрующего действия для Энергия миллиметровых волн поступает из выходного отверстия резонатора 18. В данной области техники известно, что конкретная форма рисунка 28 поверхностной металлизации может быть связана с фильтрацией нижних частот, полосовым фильтром или режекторным фильтром, чтобы обеспечить желаемую фильтрацию энергии миллиметровых волн, которая распространяется в выходном изображении. раздел руководства 14. Также известно, что узоры металлизации на поверхности секций направляющих изображений, примыкающих к полости 18, могут быть контурированы, как описано в нашей одновременно находящейся на рассмотрении заявке сер. № 632,613, чтобы обеспечить область перехода импеданса рядом с диодом 20. Такая область перехода импеданса служит для согласования относительно высокого импеданса секций 12 и 14 направляющих изображения, удаленных от диода 20, с относительно низким импедансом полупроводникового диода 20. A low pass filter or a band reject filter or another suitable filtering or impedance matching metallization pattern 28 may advantageously be deposited on the top surface of the output image guide section 14 and may be utilized, for example, for providing a desired filtering action for the millimeter wave energy received from the output port of the cavity 18. It is known in this art that the particular shape of the surface metallization pattern 28 may be related to low pass, band pass or band reject filtering action, so as to provide a desired filtering of the millimeter wave energy which is propagated in the output image guide section 14. It is also known that metallization patterns on the surface of the image guide sections adjacent the cavity 18 may be contoured, as described in our copending application Ser. No. 632,613, to provide an impedance transition region adjacent the diode 20. Such impedance transition region serves to match the relatively high impedance of the image guide sections 12 and 14 remote from the diode 20 to the relatively low impedance of the semiconductor diode 20. Материал, из которого сформированы секции 12, 14 и 16 направляющей изображения, может быть диэлектриком, таким как оксид алюминия (Al2O3), алмаз, керамика, или полупроводниковым материалом с высоким удельным сопротивлением, таким как близкий к собственному кремний или арсенид галлия. The material from which the image guide sections 12, 14 and 16 are formed may be a dielectric such as aluminum oxide, (Al2 O3), diamond, ceramic, or it may instead be a high resistivity semiconductive material, such as near intrinsic silicon or gallium arsenide. Кошачий ус 24 предпочтительно может быть изготовлен из золото-никелевого сплава для обеспечения хорошего электрического контакта с сотовой поверхностью полупроводникового диода 20. Эта сотовая структура, как уже отмечалось, включает в себя большое количество небольших отверстий в ее поверхностном оксиде, которые все открывают активный PN-переход диода. Необходимо только, чтобы кончик кошачьего усика 14 входил в любое из этих отверстий, чтобы обеспечить хороший электрический контакт с PN-переходом. The cat wisker 24 may advantageously be a gold-nickel alloy for making good electrical contact to the honeycomb surface of the semiconductor diode 20. This honeycomb structure, as noted, includes a large plurality of small openings in the surface oxide thereof which all expose the PN active junction of the diode. It is only necessary that the tip of the cat wisker 14 extend into any one of these openings to make good electrical contact to the PN junction. Как известно в данной области техники, диэлектрические секции 12, 14 и 16 изображения имеют площадь поперечного сечения, достаточную для эффективной поддержки распространения моды Ey@11, которая соответствует волноводной моде распространения TE10 в волноводных структурах. . Кроме того, также известно, что для этой основной моды Ey@11 распространения волны в диэлектрическом волноводе соотношение сторон или отношение высоты к ширине площади поперечного сечения секций 12 и 14 волновода составляет примерно 2. Но, как упоминалось выше, точная высота и ширина секций 12, 14 и 16 направляющих изображений могут быть установлены по обе стороны от этого соотношения сторон, равного 2, в соответствии с конкретным интересующим диапазоном частот в пределах общего диапазона частот миллиметровых волн от 30 до 300 ГГц. As is known in the art, the dielectric image guide sections 12, 14 and 16 have a cross-sectional area suitable for efficiently sustaining the propagation of the Ey@11 mode of wave propagation which corresponds to the TE10 waveguide mode of propagation in waveguide structures. Furthermore, it is also known that for this fundamental Ey@11 mode of wave propagation in the dielectric image guide, the aspect ratio, or the height-to-width ratio of the cross-sectional area of the image guide sections 12 and 14 is approximately 2. But as mentioned above, the exact height and width of the image guide sections 12, 14, and 16 can be set at either side of this aspect ratio of 2 in accordance with a particular frequency range of interest within the overall millimeter wave frequency range of 30 to 300 GHz. Обратимся теперь к фиг. 2а и 2b показано одно практическое устройство, которое мы использовали для ввода энергии микроволн или миллиметровых волн во входную или первую секцию передачи волны 12 нашей интегральной схемы наведения изображения. Этот подход включает использование С-образной секции 30 схемы генератора изображения, изготовленной из того же материала, что и секции 12, 14 и 16 направления изображения, и включает в себя IMPATT-диод 32, подключенный и соответствующим образом смещенный на одном конце секции генератора 30, и концевой элемент 34 на другом конце секции 30. Оконечный элемент 34 обеспечивает средство рассеивания микроволновой энергии, которая не передается через область 36 в первую секцию 12 волновода нашей схемы смесителя/детектора. Секция 30 схемы С-образного генератора показана только схематически на фиг. 2а, и на практике IMPATT-диод 32 фактически установлен непосредственно на поверхности заземляющей пластины 10 и электрически соединен с прилегающим материалом С-образного волновода с помощью ленточной связи (не показана), которая раскрыта и заявлена в нашей одновременно находящейся на рассмотрении приложение сер. Referring now to FIGS. 2a and 2b, there is shown one practical arrangement that we have used for coupling microwave or millimeter wave energy into the input or first wave transmission section 12 of our image guide integrated circuit. This approach involves the use of a C-shaped image guide oscillator circuit section 30 of the same material as the image guide sections 12, 14 and 16 and includes an IMPATT diode 32 connected and appropriately biased at one end of the oscillator section 30 and a termination element 34 at the other end of section 30. The termination element 34 provides a means of dissipation for the microwave energy which is not coupled through the region 36 and into the first waveguide section 12 of our mixer/detector circuit. The C-shaped oscillator circuit section 30 is only illustrated schematically in FIG. 2a, and in practice the IMPATT diode 32 is actually mounted directly on the surface of the ground plane 10 and is electrically coupled to the adjoining C-shaped waveguide material by using the ribbon coupling (not shown) which is disclosed and claimed in our copending application Ser. № 632613, указанный выше. Кроме того, концевой элемент 34 может предпочтительно иметь форму прямоугольной тонкой пленки, как показано на фиг. 2а, который может быть нанесен, как указано, на верхнюю часть С-образного элемента волновода. Пленка 34 представляет собой материал с потерями, такой как феррит, и используется для рассеивания мощности, которая передается на конец схемы генератора, на котором установлена пленка 34. Такие методы рассеяния мощности хорошо известны в технике. No. 632,613 identified above. Additionally, the termination element 34 may advantageously take the form of a rectangular thin film, as indicated in FIG. 2a, which may be deposited as indicated on the top of the C-shaped waveguide member. The film 34 is a lossy material, such as a ferrite, and is used to dissipate power which is propagated to the end of the oscillator circuit upon which the film 34 is mounted. Such power dissipation techniques are well-known in the art. Как также известно и понятно специалистам в данной области техники (и это раскрыто более подробно в упомянутой выше статье Маркатили, озаглавленной «Диэлектрический прямоугольный волновод и направленный ответвитель для интегрированной оптики», Технический журнал Bell System, сентябрь 1969 г.), количество мощность, передаваемая между волноводом 30 и соседним участком 12 волновода, может регулироваться путем изменения размеров длин D и L, как показано на фиг. 2а. Для связи 3 дБ между этими двумя секциями волновода половина мощности диода 32 IMPATT будет передаваться в секцию 12 волновода, а другая половина мощности, генерируемая диодом IMPATT, будет рассеиваться оконечным элементом 34. As is also known and understood in this art (and is disclosed in some detail in the above-identified Marcatili article entitled "Dielectric Rectangular Waveguide and Directional Coupler for Integrated Optics," The Bell System Technical Journal, Sept. 1969), the amount of power coupled between the waveguide 30 and the adjacent waveguide section 12 can be controlled by varying the dimensions of the lengths D and L as indicated in FIG. 2a. For 3db coupling between these two waveguide sections, one-half of the power from the IMPATT diode 32 will be coupled into the waveguide section 12, and the other half of the power generated by this IMPATT diode will be dissipated by the termination element 34. Обратимся теперь к фиг. 2b и 2c подробно показана точная форма смесительного или детекторного резонатора 18, который включает в себя входной порт 38, имеющий такую же ширину, а предпочтительно немного большую, чем ширина входной секции 12 волновода. То есть на фиг. 2b размер 1/2 W1 немного больше размера 1/2 W2. Предпочтительно ширина 1/2 W1 должна быть больше, чем 1/2 W2, на величину, по меньшей мере равную поперечной протяженности за пределами направляющей секции 12, на которую проходит вектор EY@11 с одной ее стороны. То есть хорошо известно, что картина распределения энергии основной моды EY@11 для энергии микроволнового или миллиметрового диапазона, распространяющейся вниз по участку прямоугольного волновода, напоминает колоколообразную кривую с пиком в верхней центральной точке 40 волновода. поперечное сечение 12, как показано на фиг. 2с, но который на самом деле немного выходит за пределы этой площади поперечного сечения. По этой причине для оптимальной эффективности передачи волны входная ширина W1 отверстия для полости 18 предпочтительно должна быть, по меньшей мере, равна или больше фактической ширины W3 распределения энергии EY@11, показанной на фиг. 2в. Referring now to FIGS. 2b and 2c, the exact shape of the mixing or detecting cavity 18 is shown in detail and includes an input port 38 having a width dimension as wide and preferably slightly wider than the width dimension of the input waveguide section 12. That is, in FIG. 2b the dimension 1/2 W1 is slightly greater than the dimension 1/2 W2. Preferably, the width 1/2 W1 should be greater than 1/2 W2 by an amount at least equal to the lateral extent outside the guide section 12 over which the EY@11 vector extends from one side thereof. That is, it is well-known that the fundamental mode EY@11 energy distribution pattern for microwave or millimeter wave energy propagated down a section of rectangular waveguide resembles a bell-shaped type of curve which peaks at the top center point 40 of the waveguide cross-section 12, as indicated in FIG. 2c, but which in fact extends slightly outside the confines of this cross-sectional area. For this reason, for optimum wave transmission efficiency the input width dimension W1 of the opening for cavity 18 should preferably be at least equal to or greater than the actual distribution width W3 of the EY@11 energy distribution pattern of FIG. 2c. Выходная мощность описанной выше схемы смесителя/детектора может подаваться от секции выходного волновода 14 по обычной коаксиальной линии передачи, внутренний проводник 42 которой электрически соединен с плоским выходным зондом 44, который представляет собой просто продолжение пленки 28 металлизации схема нашего смесителя и детектора. Внутренний и внешний проводники 42 и 46 соответственно коаксиальной линии, показанной на фиг. 2b предпочтительно смонтированы, как показано, в прочном элементе корпуса 48, который примыкает и может также поддерживать металлическую заземляющую пластину 10 для нашей интегральной схемы СВЧ. Проводники 42 и 46 выходной коаксиальной линии, разумеется, разделены соответствующим цилиндрическим диэлектрическим материалом 50. Output power from our mixer/detector circuit described above may be coupled from the output waveguide section 14 by a conventional coaxial transmission line whose inner conductor 42 is electrically joined to a flat output probe 44 which is simply an extension of the film 28 of metallization of our mixer and detector circuit. The inner and outer conductors 42 and 46, respectively, of the coaxial line shown in FIG. 2b are preferably mounted as shown in a sturdy housing member 48 which adjoins and may also support the metal ground plane 10 for our microwave integrated circuit. Conductors 42 and 46 of the output coaxial line are, of course, separated by an appropriate cylindrical dielectric material 50. Следующие параметры применимы к одному варианту осуществления нашего изобретения, как показано на фиг. 2а, который был фактически приведен к практике. The following parameters apply to one embodiment of our invention, as illustrated in FIG. 2a, which has been actually reduced to practice. ПРИМЕР EXAMPLE Секции 12, 14 и 16 волновода были изготовлены из кремния с высоким удельным сопротивлением и имели высоту около 0,050 дюйма, а ширина (W2) входной секции 12 составляла около 0,100 дюйма, тогда как ширина выходной секции 14 составляла около 0,200 дюйма. . Секции 12, 14 и 16 волновода из кремния с высоким удельным сопротивлением были прикреплены к заземляющей пластине 10 с помощью эпоксидного клея, а выходной фильтр 28 был сформирован на секции 14, сначала надлежащим образом замаскировав выходную секцию 14, а затем нанеся последовательные слои хрома и золота, чтобы сформировать этот фильтр 28 в конкретной показанной геометрической конфигурации. The waveguide sections 12, 14 and 16 were constructed of high resistivity silicon having a height of about 0.050 inches, and the width (W2) of the input section 12 was about 0.100 inches, whereas the width of the output section 14 was about 0.200 inches. The high resistivity silicon sections 12, 14 and 16 of waveguide were affixed to the ground plane 10 using an epoxy glue, and the output filter 28 was formed on section 14 by first appropriately masking the output section 14 and then depositing successive layers of chromium and gold to form this filter 28 in the particular geometrical configuration shown. Входная частота энергии, введенной в секцию 12 направления изображения, была измерена на уровне 60 ГГц, а выходная частота энергии, введенной из секции 14 направления изображения в коаксиальную линию, была измерена на частоте 1 МГц. Смесительный диод 20 представлял собой обычный смесительный диод с барьером Шоттки, и потери преобразования для этой операции были измерены на уровне 8 дБ, тогда как (что наиболее важно) подавление шума гетеродина было измерено на уровне 30 дБ. The input frequency of the energy coupled into the image guide section 12 was measured at 60 GHz and the output frequency of energy coupled from the image guide section 14 into the coaxial line was measured at 1 MHz. The mixer diode 20 was a conventional Schottky barrier mixer diode, and the conversion loss for this operation was measured at 8db, whereas (and most significantly) the local oscillator noise suppression was measured at 30db.

Please, introduce the following text in the box below Correction Editorclose Original text: English Translation: Russian

Select words from original text Provide better translation for these words

Correct the proposed translation (optional)